微壓裂井注水動(dòng)態(tài)模擬研究

發(fā)布時(shí)間：2020-07-22 03:56

【摘要】：海上油田開發(fā)進(jìn)入后期,地層能量虧空大,井底污染嚴(yán)重,所以注水壓力抬升快、效果差。為了解決這一問題,本文基于彈性力學(xué)、滲流力學(xué)、熱傳導(dǎo)理論、裂縫擴(kuò)展理論以及三場耦合等理論建立了一個(gè)以渤海油田微壓裂增注為背景的裂縫擴(kuò)展模型。該模型考慮了長期注水過程中的熱-流-固耦合作用,熱效應(yīng)的作用主要表現(xiàn)在長期注入低溫流體對儲(chǔ)層的冷卻作用,孔彈性影響則是由進(jìn)入儲(chǔ)層孔隙中的流體對巖石的擠壓造成的,而流體流動(dòng)的過程既體現(xiàn)了造縫的能力,又體現(xiàn)了能量傳遞的作用,同時(shí)又是巖石變形的直接原因之一。求解中,首先采用有限差分方法,對裂縫擴(kuò)展方程、物質(zhì)平衡方程、兩相滲流方程以及裂縫內(nèi)流體、儲(chǔ)層溫度場方程進(jìn)行了離散差分,然后在特定邊界條件下編制了三場耦合Matlab程序。最后,基于計(jì)算結(jié)果對裂縫形態(tài)、增注效果這兩方面著重進(jìn)行了多因素分析,并得到了以下結(jié)論:(1)基于彈性力學(xué)、滲流力學(xué)、熱流固耦合理論等,建立了海上高孔高滲儲(chǔ)層注水裂縫動(dòng)態(tài)擴(kuò)展與儲(chǔ)層基質(zhì)之間的熱流固耦合模型。(2)在微壓裂增注模型的基礎(chǔ)上,建立了未壓裂增注模型;通過對比兩種模型下的計(jì)算結(jié)果(井底注入壓力)可知,采用微壓裂增注技術(shù)后井底注入壓力較大幅度小于未壓裂增注模型中的井底注入壓力。(3)井底注入壓力隨滲透率、孔隙度的增加而降低,隨彈性模量、泊松比以及注入流體粘度的增加而增加;耦合作用對井底注入壓力有較大影響,在不同耦合作用下井底注入壓力大小存在A-N(不考慮熱流固耦合)Pb-HM(考慮流固耦合)Pb-THM(考慮熱流固耦合)的關(guān)系;任意時(shí)刻外邊界封閉得到井底注入壓力值都大于外邊界定壓得到的井底注入壓力值。(4)當(dāng)滲透率、孔隙度越大時(shí),裂縫長度越短;當(dāng)排量、注入流體粘度、注入時(shí)間、彈性模量、泊松比等值越大時(shí),裂縫長度越長;考慮不同耦合效應(yīng)時(shí),裂縫長度值存在L-N(不考慮熱流固耦合)L-HM(考慮流固耦合)L-THM(考慮熱流固耦合);在任意時(shí)刻,封閉外邊界條件下得到的裂縫長度都大于定壓條件下得到的裂縫長度。(5)針對于F8井,在微壓裂增注過程中,水力裂縫不會(huì)溝通斷層,從而不會(huì)對油田的開發(fā)造成風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE357.6
【圖文】：